教書多年,學生一年一年的換,當中總有一些想法奇特、勇於挑戰的同學。然後無可逃避的問題一定會出現:到底是雞先出現?還是雞蛋先存在?類似這種關於起源的問題其實都不容易回答,就算給了說明也難以教人完全信服,誰叫我們這些教自然科學的老師們,總是強調證據的重要性,不給證據要人相信?免談!但是要我們上哪兒去找第一隻雞?或是第一個雞蛋?
幸好人類具有理性,願意相信經由合乎邏輯的推理後所得到的結論。換言之,間接證據經由一些已知事實的串聯,也能逼近事實的真相而令人相信推論結果為真。讓我們就在此基礎之上來瞧瞧雞先或蛋先?
首先轉換一下題目的問法。雞這個物種的起源是從一隻活生生的雞開始的呢?還是雞蛋?既然涉及物種的觀念,當然就必須知道生物學上物種的定義:具有相似的解剖構造,在自然狀況下,可以自由交配且能產生仍具生殖能力之子代的生物群。由此定義可知,要判斷兩個個體是否為同種,生殖與否是關鍵,若個體間發生生殖隔離,不論他們的外型多相似,都不是同一物種。
討論到這裡時,偶爾有些同學會問:兩個男人或女人都不符合上面對同種的定義,難道所有男人或所有女人皆非同一物種?這顯然與一般常識互相違背。這問題不難解決,假設甲君與乙君是男人、丙君是女人,若甲與丙結婚後育有一子(當然必須仍有生育能力),則甲丙同種。之後若甲丙離婚,丙又與乙再婚且有子嗣,則乙丙同種。∵甲=丙、丙=乙 ∴甲=乙。
再回到雞的問題上。講到物種起源,達爾文的演化觀念當然也是必備的知識,它的精髓在於:物競天擇、適者生存。如下圖。
由上圖可知,若演化過程只是適者生存,新種大概也出不來了。因此延伸天擇說做出下列推理:當生物族群的生存壓力過大時,族群內的部分個體選擇以遷移的方式避免競爭所帶來的傷害。若能在新的環境中延續種族,並隨著時間的推移,漸漸的因為地理隔離,逐步累積與原族群間的遺傳變異,最後造成與原族群間不再能有遺傳物質的交流,即生殖隔離已經發生。此時一種全新的物種便誕生了。套用在雞身上,可用下圖說明:
看到這裡讀者大概已經知道答案了:雞的起源來自一隻不是雞的生物所產下的一個(或一些雞)蛋。
我常常告訴同學,提出好問題是學生的職責,最好還能在討論或回答問題的過程中激發出新的問題。就拿現在正在討論的物種起源的題目來說吧,若將這個問題延伸到極致,將會是:生命的起源是什麼?或最初的生命如何誕生?在上個世紀中葉,已有科學家對此提出初步解釋。由於DNA螺旋雙股結構約莫在同一時期解密(由華生與克立克在女科學家羅莎琳.富蘭克林的協助下共同發現),當時生物學界瀰漫在一種極度樂觀的氛圍中,以為在試管裡創造生命將指日可待。沒有想到半個世紀過去了,當初的夢想依然還是個夢。足堪告慰的是,在解夢的過程中,人們對生命還是有了更新的認識、更多的驚喜。未知、難解的生物課題還是很多,立志從事研究工作的同學們,未來還在等著你呢!
幸好人類具有理性,願意相信經由合乎邏輯的推理後所得到的結論。換言之,間接證據經由一些已知事實的串聯,也能逼近事實的真相而令人相信推論結果為真。讓我們就在此基礎之上來瞧瞧雞先或蛋先?
首先轉換一下題目的問法。雞這個物種的起源是從一隻活生生的雞開始的呢?還是雞蛋?既然涉及物種的觀念,當然就必須知道生物學上物種的定義:具有相似的解剖構造,在自然狀況下,可以自由交配且能產生仍具生殖能力之子代的生物群。由此定義可知,要判斷兩個個體是否為同種,生殖與否是關鍵,若個體間發生生殖隔離,不論他們的外型多相似,都不是同一物種。
討論到這裡時,偶爾有些同學會問:兩個男人或女人都不符合上面對同種的定義,難道所有男人或所有女人皆非同一物種?這顯然與一般常識互相違背。這問題不難解決,假設甲君與乙君是男人、丙君是女人,若甲與丙結婚後育有一子(當然必須仍有生育能力),則甲丙同種。之後若甲丙離婚,丙又與乙再婚且有子嗣,則乙丙同種。∵甲=丙、丙=乙 ∴甲=乙。
再回到雞的問題上。講到物種起源,達爾文的演化觀念當然也是必備的知識,它的精髓在於:物競天擇、適者生存。如下圖。
由上圖可知,若演化過程只是適者生存,新種大概也出不來了。因此延伸天擇說做出下列推理:當生物族群的生存壓力過大時,族群內的部分個體選擇以遷移的方式避免競爭所帶來的傷害。若能在新的環境中延續種族,並隨著時間的推移,漸漸的因為地理隔離,逐步累積與原族群間的遺傳變異,最後造成與原族群間不再能有遺傳物質的交流,即生殖隔離已經發生。此時一種全新的物種便誕生了。套用在雞身上,可用下圖說明:
看到這裡讀者大概已經知道答案了:雞的起源來自一隻不是雞的生物所產下的一個(或一些雞)蛋。
我常常告訴同學,提出好問題是學生的職責,最好還能在討論或回答問題的過程中激發出新的問題。就拿現在正在討論的物種起源的題目來說吧,若將這個問題延伸到極致,將會是:生命的起源是什麼?或最初的生命如何誕生?在上個世紀中葉,已有科學家對此提出初步解釋。由於DNA螺旋雙股結構約莫在同一時期解密(由華生與克立克在女科學家羅莎琳.富蘭克林的協助下共同發現),當時生物學界瀰漫在一種極度樂觀的氛圍中,以為在試管裡創造生命將指日可待。沒有想到半個世紀過去了,當初的夢想依然還是個夢。足堪告慰的是,在解夢的過程中,人們對生命還是有了更新的認識、更多的驚喜。未知、難解的生物課題還是很多,立志從事研究工作的同學們,未來還在等著你呢!
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